Dioda semiconductoare cu joncţiune PN. Polarizările diodei.

În ce dată o lecție despre semiconductori

vom discuta despre dioda semiconductoare

Care este cea mai importantă aplicație

practică a semiconductorilor extrinseci

de tip passion despre care am discutat

în lecția trecută pentru a forma

o dioda semiconductoare pur și

simplu punem împreună doi semiconductori

extrinseci unul de tip p și unul

de tip Deci reprezentat schematic

Deci pentru a forma o dioda semiconductoare

vom avea un semiconductor de tip

pe care după cum am văzut în lecția

trecută este de obicei format dintr

un semiconductor intrinsec format

din siliciu Care este dopat cu

impurități de galyon Deci aceasta

va fi în partea din dreapta să

zicem a diodei noastre iar în partea

din stânga vom avea un semiconductor

extrinsec de tip and care din nou

după cum am discutat lecția trecută

este un semiconductor intrinsec

de tip forma făcut din siliciu

dopat cu impurități de Arsenie

pentru a reaminti foarte pe scurt

Ce liceu are patru electroni de

valență arseniu are cinci electroni

de valență și deci are un electron

suplimentar care va contribui substanțial

semnificativ la conductivitatea

semiconductorului extensiei de

tip and nici nu mai avea sarcini

negative de aceeași numele an datorate

acestui extra electron arsenului

față de siliciu de partea celaltă

galiu are trei electroni de valență

Deci cu unu mai puțin decât siliciu

acest această lipsă a electronului

în legăturile covalente se comportă

numește un gol și se comportă ca

o sarcină pozitivă din punct de

vedere al conductivității electrice

și Deci Sami că acest semiconductor

extrinsec se numește de pe pentru

că are sarcini pozitive joncțiunea

este prin definiție această suprafață

de separare a celor doi semiconductor

Deci primul concept pe care introduce

mai este cel de joncțiune PN care

apare întotdeauna eu de semiconductoare

care e suprafața de contact între

doi semiconductori extrinseci de

tip diferiți unul pe și unul Haideți

să vedem ce se întâmplă Ce fenomene

fizice au loc la această joncțiune

păi în primul rând acești purtători

mobili de sarcină electrică și

anume electronic și golurile în

jurul joncțiunii pot să se întâlnească

și se patanki la în concluzie primul

fenomen este că pe o anumită distanță

între anumită zonă din jurul joncțiunii

sarcinile mobile negative din an

și sarcina din Pass întâlnesc se

anihilează și în concluzie rămânem

în această zonă cu o sarcină electrică

netă datorată ionilor din rețeaua

de cristal în rețeaua cristalină

din nodurile rețelei cristaline

care sunt imobili și Deci nu pot

să le combini în concluzie vom

rămâne în zonă în această zonă

în semiconductor de tip n cu Ion

pozitivi Și semiconductorul de

tip A cu Ion negativ Ioan desenat

înconjurați cu aceste mici cercuri

ca să facem diferența între faptul

că sarcinile inițiale care electronice

golul SM iubire Deci sarcinile

înconjurate sunt mobile și de aceea

întru o zonă le petrec în recombinant

și se pot anihila în pe când ionii

sunt sarcini fix de aceea înconjurat

iei iei nu pot face acest lucru

în concluzie în zona din jurul

joncțiunii electronic mobil din

m și golurile mobile din piese

anihilează între o zonă proporțională

cu câmpul e Deci grosimea aceste

zone pe care o notez cu de și intensitatea

Câmpului electric generat pentru

că bineînțeles va apărea un câmp

electric în această zonă care prin

convenție are sensul de deplasare

a unei sarcini de probă pozitive

De ce acest câmp electric generează

aceste această recombinare a electronilor

și golurilor și după cum am spus

în această zonă de trecere vor

rămâne doar ionii care sunt imobil

în nodurile rețelei în zona de

tip pe vom avea Ion negativ pentru

că au plecat corurile deci român

Ion încărcați negativ și în zona

de tip n rămân Ion pozitiv pentru

că au plecat electroni și Deci

ceea ce obținem este un izolator

cu rezistență foarte mare în această

zonă de trecere ajung țiuni De

ce izolator Păi e foarte simplu

pentru că toți purtătorii mobil

de sarcină au dispărut ce de conductivitate

a unui material foarte simplu orice

sarcină Ce se poate mișca duce

la creerea unui curent electric

Dacă toate sarcinile mobile au

dispărut obținem un diesel later

perfect adică cu rezistență foarte

mare acesta este primul fenomen

ce se întâmplă în zona de trecere

a genții pe obține muri izolator

cu o rezistență mare la trecerea

urcării curent Dar al doilea fenomen

Care este important și pe care

deja îl putem vedea din această

în acest desen este că purtarea

rezistivă a zonei de trecere a

joncțiunii depinde este diferită

în funcție de Direcția din care

Încercăm să trecem curent electric

Haide să discutăm despre acest

lucru deci Haideți să încercăm

să treci un curent electric prin

această diode Și începem cu așa

numita pula lizare directă adjuncții

Adică pur și simplu cuplăm dioda

la o sursă de curent electric curent

electric continuu dar discuția

este similară neînțeles și pentru

un curent alternativ în polarizarea

directă cuplăm borna pozitivă a

sursei de curent la semiconductorul

pozitiv de tip și borna negativă

la semiconductorul de tip n Deci

aceasta se numește polarizarea

directă directă scriu în paranteză

plus la pe minus la n ce se va

întâmpla electronii generați de

această de această sursă de curent

electric bineînțeles vor încerca

să circule prin Sami conductoarele

noastre prin diode în această direcție

de ce electronic care pleacă de

la minus către plus în circuitul

extern vor avea această direcție

de ce electroni negativ Bineînțeles

că ei vor între o primă fază vor

intra în interacțiune cu acești

Ion pozitiv din rețelele din rețeaua

cristalină a semiconductorului

de tip n și vor reduce dimensiunea

zone de trecere pentru că vor anihila

adică vor vor nici lanț însă că

vor face sarcină electrică totală

zero în concluzie ce se va întâmpla

este că dimensiunea zonei de trecere

va scădea putem discuta și pe partea

pozitivă în termen de sarcini pozitive

adică de goluri la fel acești Ion

negativ vor capta o parte din aceste

sarcini pozitive și vor și sarcină

lor totală va deveni 0r devenind

aceea Tomi nemții din punct de

vedere a sarcinile Deci per total

dimensiunea atât dimensiunea cât

și intensitatea Câmpului electric

din această zonă de trecere adjuncții

va scădea în concluzie rezistența

totală a junction II scade Bineînțeles

că avem și cazul opus în care cuplăm

așa numita polarizare inversă în

care cuplăm minusul pe borna negativă

a surse de curent electric la pe

și plusul la n deci acum să discutăm

despre acest caz polarizarea inversă

adică din nou plus el la n și minusul

la pe atunci obținem bineînțeles

exact fenomenul invers în această

situație pompăm electroni în sens

invers Deci electronii nu vor mai

fi pompă în semiconductor de către

sursă de la stânga la dreapta si

invers de la dreapta la stânga

deci electronii vor fi vom păți

așa pentru că bona negativa sus

este aici Și atunci a zis că ce

se va întâmpla este că vom crește

grosimea și de toate celelalte

proprietăți ale zonei de trecere

deci de va crește de asemeni intensitatea

Câmpului electric din junk cineva

crește și Deci rezistența la trecerea

curentului a ajuns unii diode semiconductoare

va crește în concluzie cel de al

doilea fenomen primul fiindcă am

obținut în unii Zola Tour cu rezistență

foarte mare chelia doilea fenomen

este că atât dimensiunea și în

consecință și rezistență ajung

chimney pot fi manipulate prin

felul în care polarizen această

diode semiconductoare în mod concret

aceste proprietăți se văd atunci

când studiem experimental așa numita

caracteristică intensitate curent

A diodei semiconductoare deci orice

instrumente electric orice componenta

electrică își revelează dacă doriți

proprietățile de conductivitate

și așa mai departe proprietățile

electrice în caracteristica intensitate

curent în particular obținem următoare

următoarea comportare în zona tensiunilor

pozitive tensiune pozitivă înseamnă

polarizare directă Deci când pula

lizum direct scuzați directă nicicând

polarizen direct dioda semiconductoare

observăm următorul lucru că pentru

până la o anumită tensiune mică

de ordinul 0 V intensitatea curentului

este aproape 0 neglijabil și apoi

obținem o creștere foarte bruscă

exponențială acestei intensități

a curentului această creștere se

petrece în în ceva de genul 0 volți

Deci până la undeva la 0 volți obținem

acest curent electric foarte mare

putem foarte ușor să înțelegem

această comportare în Lumina discuției

precedente și anume de măsură întro

polarizare directă Pe măsură ce

crește tensiunea polarizării reducem

distanță sau mărimea dimensiunea

zone de trecere deci de scade până

la o anumită valoare a tensiunii

numită tensiune de prag când de

devine egal cu 0 Deci această zonă

de trecere Care este izolatorul

diode semiconductoare dispare și

atunci Bineînțeles că trece foarte

rapid în zona de conductivitate

a diodei și Deci curentul ce trece

prin diode se poate trece prin

diodă crește rapid Pentru a scrie

concluzia De ce îmi polarizare

directă există o tensiune de prag

care are o valoare mică de ordinul

jumătate de volt în care după care

intensitatea curentului crește

exponențial doar datorită faptului

că rezistența zonei de trecere

se anulează rapid în partea cealaltă

a tensiunilor negative ceea ce

înseamnă bineînțeles polarizare

inversă obținem următoarea comportare

la fel intensitatea este aproximativ

egală cu zero neglijabilă foarte

mică dar până la tensiuni foarte

foarte mari Deci practic dioda

se comportă ca un izolator până

la tensiuni de ordinul miilor de

volți această tensiune se numește

tensiunea zona tensiunea până la

care dioda se comportă ca un izolator

iar și putem să înțelegem foarte

ușor această comportare din discuția

precedentă și anume când polarizare

inversă creșterea tensiunii creșterea

lui Woody duce la creșterea lui

de Deci nu ne putem aștepta ca

la un moment dat să obținem o comportare

de conductor a semiconductorilor

adică să avem o conductivitate

electrică deoarece creșterea lui

duce la creșterea lui de la creșterea

rezistenței există totuși o valoare

foarte mare după cum am spus de

ordinul miilor de volți în care

pur și simplu dioda se străpunge

adică la această tensiune foarte

mare obținem iarăși o creștere

rapidă a intensității aceasta deoarece

tensiunea devine așa de mare încât

schimbăm dacă doriți structura

internă modificăm structura rețelei

cristaline și trecem la un alt

regim de comportare a materialului

și Deci obținem cu electroni începem

să generăm sarcini electrice mobile

din păturile inferioare ale atomilor

din rețele rețeaua cristalină Și

atunci intrăm în alt regim de conductivitatea

a curentului electric Dar ce este

esențial este că tensiunea la care

se întâmplă acest lucru este foarte

mare Deci nu mai vorbim de 0 volți

și de mii de volți până la această

tensiune dioda se comportă ca un

izolator peste această tensiune

dioda se străpunge deci pur și

simplu aceea jonghyun a dacă vreți

este pulverizată de tensiunea electrică

foarte mare există aplicații practice

numite diodele zener care folosesc

această străpungere ajung și unii

pe and sau an pentru Mode cont

pentru a stabiliza tensiunea dintre

un circuit